柚子快報激活碼778899分享：【架構(gòu)六】系統(tǒng)架構(gòu)風(fēng)格

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一、數(shù)據(jù)流風(fēng)格

批處理：每一步都是獨立的，并且每一步都是順序執(zhí)行的，只有當(dāng)前一步處理完畢后，后一步處理才開始。數(shù)據(jù)必須是完整的，作為一個整體進行傳遞。如日志分析、計費程序等。管道/過濾器：每個構(gòu)件都有一組輸入輸出，構(gòu)件讀輸入的數(shù)據(jù)流，經(jīng)過內(nèi)部處理，然后產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)流。這個過程通常通過對輸入流的變換及增量計算來完成，所以在輸入被完全消費之前，輸出便產(chǎn)生了。如傳統(tǒng)的編譯器、UNIX管道等。

(數(shù)據(jù)流風(fēng)格)批處理風(fēng)格與管道過濾器風(fēng)格的區(qū)別： 共同點：把任務(wù)分成一系列固定順序的計算單元。組件間只通過數(shù)據(jù)交互傳遞。 區(qū)別：（1）批處理強調(diào)是全部的，輸入時可隨機存取，無合作性無交互性。而管道過濾器是遞增的，有反饋，可交互。（2）批處理強調(diào)數(shù)據(jù)傳送在步與步之間作為一個整體，而管道過濾器無此要求。批處理的數(shù)據(jù)是完整的，管道過濾器的數(shù)據(jù)是增量的（3）批處理數(shù)據(jù)以整體的形式傳輸，數(shù)據(jù)總量有限。管道過濾器用數(shù)據(jù)流的形式傳輸，數(shù)據(jù)量無限制。

二、調(diào)用/返回風(fēng)格

主程序/子程序?qū)儆诮Y(jié)構(gòu)化設(shè)計，關(guān)注功能的實現(xiàn)，使用自頂向下的功能劃分的設(shè)計方法。把問題分為若干步驟處理。構(gòu)件即為主程序和子程序。系統(tǒng)中的每個構(gòu)件都是一個函數(shù)或者過程，每個函數(shù)形成一個調(diào)用鏈。產(chǎn)生程序結(jié)構(gòu)圖。每個函數(shù)可修改全局?jǐn)?shù)據(jù)。如開發(fā)語言。面向?qū)ο篌w系關(guān)注數(shù)據(jù)與功能的封裝，采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法。構(gòu)件是對象，即抽象數(shù)據(jù)類型的實例，每個對象都包含數(shù)據(jù)和方法。各個對象通過相互調(diào)用的方式來實現(xiàn)，通過相互調(diào)用，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的全部功能。沒有可供修改的全局?jǐn)?shù)據(jù)。產(chǎn)生設(shè)計類圖。如面向?qū)ο箝_發(fā)語言。層次架構(gòu)風(fēng)格：每層為上一層提供服務(wù)，修改某一層，最多影響其相鄰的上下層（通常只能影響上層）。上層必須知道下層的身份，不能調(diào)整層次之間的順序。如TCP/IP協(xié)議。

三、獨立構(gòu)件風(fēng)格

獨立構(gòu)件風(fēng)格主要強調(diào)每個構(gòu)件都是相對獨立的個體，它們之間不直接通信，以降低耦合度，提高靈活性。構(gòu)件之間相互獨立，不存在顯示的調(diào)用關(guān)系。

進程通信：進程間消息傳遞的方式可以是點對點、異步或同步方式，以及遠程過程調(diào)用等。事件驅(qū)動（隱式調(diào)用）：當(dāng)某個事件被觸發(fā)時，系統(tǒng)自動調(diào)用在這個事件中注冊的所有過程。如斷點調(diào)試、公眾號等的訂閱信息。

四、虛擬機風(fēng)格

人構(gòu)建一個運行環(huán)境，在這個環(huán)境上，可以解析與運行定義的一些語言增加架構(gòu)的靈活性。

解釋器適用于“自定義規(guī)則的場合”，無需人的介入，逐行逐字翻譯執(zhí)行。如JVM。規(guī)則系統(tǒng)是在解釋器的基礎(chǔ)上增加經(jīng)驗規(guī)則，適用于專家系統(tǒng)，一個規(guī)則對應(yīng)一個處理流程。一般用在人工智能領(lǐng)域和決策支持系統(tǒng)中。

五、倉庫風(fēng)格（數(shù)據(jù)共享風(fēng)格）

以數(shù)據(jù)為中心，所有的操作都是圍繞建立的數(shù)據(jù)中心進行的。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和黑板系統(tǒng)共同點是共享數(shù)據(jù)。若輸入流中某類事件觸發(fā)系統(tǒng)相應(yīng)的進程執(zhí)行，則倉庫是傳統(tǒng)型數(shù)據(jù)庫。 若中央數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的當(dāng)前狀態(tài)觸發(fā)系統(tǒng)相應(yīng)的進程執(zhí)行，則倉庫是黑板系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是構(gòu)件控制中央共享流程，而黑板系統(tǒng)是構(gòu)件被動響應(yīng)中央共享數(shù)據(jù)的變化。黑板系統(tǒng)包括知識源、黑板和控制三個部分。知識源包括若干獨立計算的不同單元，提供解決問題的知識。知識源之間不直接通信，他們之間的交互通過黑板來完成，知識源響應(yīng)黑板的變化，也只修改黑板；黑板是一個全局?jǐn)?shù)據(jù)庫，包含問題域解空間的全部狀態(tài)，是知識源相互作用的唯一媒介，知識源通過不斷地改變黑板數(shù)據(jù)來解決問題；控制：控制完全由黑板的狀態(tài)驅(qū)動，知識源響應(yīng)是通過黑板的狀態(tài)變化來控制的。黑板系統(tǒng)通常應(yīng)用在對于解決問題沒有確定性算法的軟件中。如語音識別，信號處理。

六、閉環(huán)風(fēng)格（過程控制）

閉環(huán)風(fēng)格（過程控制）：適用于嵌入式系統(tǒng)，用于解決簡單閉環(huán)控制問題，如空調(diào)溫控、定速巡航。

各架構(gòu)風(fēng)格的優(yōu)缺點：

管道/過濾器風(fēng)格 優(yōu)點： 模塊化：系統(tǒng)可以被拆分成多個獨立的組件，易于開發(fā)和維護。 可重用性：過濾器可以在不同的管道中重復(fù)使用，提高代碼的可重用性。 可擴展性：可以通過添加新的過濾器來擴展系統(tǒng)的功能。 缺點： 過多的過濾器可能導(dǎo)致性能下降，增加系統(tǒng)的復(fù)雜性。 數(shù)據(jù)流在過濾器之間傳遞，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)拈_銷。 面向?qū)ο箫L(fēng)格 優(yōu)點： 模塊化：系統(tǒng)可以被組織成多個對象，易于理解、擴展和維護。 可重用性：面向?qū)ο蟮脑O(shè)計鼓勵代碼的重用，通過繼承和多態(tài)性實現(xiàn)代碼的靈活性和可擴展性。 封裝性：對象可以封裝數(shù)據(jù)和功能，提供更好的安全性和抽象性。 缺點: 復(fù)雜性：面向?qū)ο蟮脑O(shè)計可能導(dǎo)致較高的復(fù)雜性，特別是對于大型系統(tǒng)。 性能開銷：面向?qū)ο蟮脑O(shè)計可能引入一些額外的性能開銷，如動態(tài)綁定和消息傳遞。 事件驅(qū)動風(fēng)格 優(yōu)點： 松耦合：組件之間通過事件進行通信，彼此之間解耦，易于維護和擴展。 響應(yīng)性：系統(tǒng)可以及時響應(yīng)事件，適用于實時和交互式應(yīng)用。 并發(fā)性：事件驅(qū)動的系統(tǒng)可以支持并發(fā)處理多個事件。 缺點： （1）構(gòu)件放棄了對計算的控制權(quán)，完全由系統(tǒng)來決定 （2）存在數(shù)據(jù)傳輸問題 分層體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格 優(yōu)點： 模塊化：系統(tǒng)按層次結(jié)構(gòu)組織，易于理解和維護。 可重用性：每個層級可以獨立開發(fā)和測試，提高代碼的可重用性。 松耦合：各個層級之間通過定義明確定義的接口進行通信，實現(xiàn)松耦合的架構(gòu)。 可擴展性：分層架構(gòu)允許在需要擴展系統(tǒng)功能或引入新的技術(shù)時，只需對特定的層進行修改或擴展，而無需對整個系統(tǒng)進行重構(gòu)。這種可擴展性使得系統(tǒng)能夠適應(yīng)變化的需求和技術(shù)演進。 缺點： 性能損失：分層架構(gòu)可能引入一定的性能損失，因為在不同層之間可能需要進行額外的數(shù)據(jù)傳遞和轉(zhuǎn)換。這種開銷在某些性能敏感的系統(tǒng)中可能會成為限制因素。 增加復(fù)雜性：分層架構(gòu)引入了多個層次和層間的依賴關(guān)系，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和理解難度。在設(shè)計和維護分層架構(gòu)時，需要仔細考慮和管理各個層次之間的交互和依賴關(guān)系。 跨層調(diào)試?yán)щy：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，跨越多個層次進行調(diào)試可能會比較困難。因為問題可能涉及多個層次之間的交互和數(shù)據(jù)流，需要進行跨層的追蹤和排查。 C2體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格 優(yōu)點： 分布式：C2體系結(jié)構(gòu)支持分布式部署，可以在多個計算節(jié)點上運行不同的組件。 可伸縮性：可以通過添加更多的計算節(jié)點來擴展系統(tǒng)的處理能力。 高可用性：C2體系結(jié)構(gòu)具有冗余和容錯機制，提高系統(tǒng)的可靠性和可用性。 缺點： 復(fù)雜性：C2體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計和實現(xiàn)比較復(fù)雜，需要考慮分布式通信、一致性和容錯等方面。 開發(fā)和調(diào)試?yán)щy：分布式系統(tǒng)的開發(fā)和調(diào)試相對更加復(fù)雜，需要處理網(wǎng)絡(luò) 倉庫風(fēng)格 優(yōu)點： 數(shù)據(jù)中心：集中式數(shù)據(jù)倉庫提供了數(shù)據(jù)的一致性和可管理性。 數(shù)據(jù)共享：多個組件可以共享數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的可訪問性和共享性。 缺點： 性能瓶頸：集中式數(shù)據(jù)倉庫可能成為系統(tǒng)的性能瓶頸，特別是在高并發(fā)場景下。 數(shù)據(jù)一致性：多個組件同時對數(shù)據(jù)倉庫進行操作可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)一致性問題。 解釋器風(fēng)格： 優(yōu)點： 靈活性：解釋器風(fēng)格允許在運行時解釋和執(zhí)行代碼，提供了系統(tǒng)的靈活性和動態(tài)性。 可擴展性：可以通過添加新的解釋器或修改現(xiàn)有解釋器來擴展系統(tǒng)的行為。 缺點： 性能開銷：解釋器的執(zhí)行通常比編譯后的代碼執(zhí)行更慢，因為需要解析和解釋每一條指令。 復(fù)雜性：解釋器的設(shè)計和實現(xiàn)可能比較復(fù)雜，需要處理語法解析、語義解釋等方面的問題。

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